145749_2004年至2014年天津高考物理試題分類(lèi)——力學(xué)綜合計(jì)算題

1、2004 年至2014 年天津高考物理試題分類(lèi)一一力學(xué)綜合計(jì)算（2004年）24. （18分）質(zhì)量m 1.5kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從水平面上 A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t 2.0s停在B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間的距離s 5.0m,物塊與水平面間的動(dòng)摩才因數(shù) 0.20,求恒力F多大。（g 10m/s2）解：設(shè)撤去力F前物塊的位移為S1,撤去力F時(shí)物塊速度為V,物塊受到的滑動(dòng)摩擦力F1mg對(duì)撤去力F后物塊滑動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理得F1t 0 mv由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s s1 vt2對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理Fs1 F1s 0由以上各式得F2 mgs2gP代入

2、數(shù)據(jù)解得F=15N（2005年）24. （18分）如圖所示，質(zhì)量 nA為4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.24,木板右端放著質(zhì)量 mB為1.0kg的小物塊B （視為質(zhì)點(diǎn)），它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板突然受到水平向右 的12N-s的瞬時(shí)沖量I作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的動(dòng)能Em為8.0J ,小物塊的動(dòng)能 區(qū)為0.50J, 重力加速度取10m/s2,求：（1）瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度V。；（2）木板的長(zhǎng)度L。解：（1）設(shè)水平向右為正方向 ImAv0 L H代入數(shù)據(jù)解得v03.0m/s （2）設(shè)A對(duì)B、B對(duì)A C對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力的大小分別為Fab、Fba

3、和Fca, B在A上滑行的時(shí)間為t, B離開(kāi)A時(shí)A和B的初速分別為Va和Vb,有(FbaFcA)tEaVaEaVo區(qū)FABtEbVb其中 FaetFeaFca(mAmB)g設(shè)A、B相對(duì)于C的位移大小分別為 sa和sb,有1 一 21 一 2公(Fba Fca)sa 2 EaVa 2 EaV。F AB$BE AB 動(dòng)量與動(dòng)能之間的關(guān)系為EaVa<2mAEkTEbVaj2mBEkB木板A的長(zhǎng)度LsA sB 代入數(shù)據(jù)解得L=0.50m(11)(2006年)23. (16分)如圖所示，坡道頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將

4、輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B恰位于滑道的末端 。點(diǎn)。A與B碰撞時(shí)間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在 OM段A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g ,求:(1)物塊A在與寸板B碰撞前瞬間速度V的大?。?2)彈簧最大壓縮量為 d時(shí)的彈性勢(shì)能Ep (設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)。p23. (16 分)1.(1)由機(jī)械能寸恒te律，有 m1gh 5m1v v 42ghm1v (m1 m2)v d(2) A、B在碰撞過(guò)程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，由動(dòng)量守恒，有A、B克服摩擦力所做的功 W(m1 m2)gd由

5、能量守恒定律，有 l(m1 m2)v 22Ep (m1rn)2)gd (2)物塊與水平軌道(1)設(shè)物塊的質(zhì)量為根據(jù)牛頓第二定律，有 9mg mg2 V m 一R解得h=4R即物塊開(kāi)始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的 4倍。2gh(m1 m2)gd 解得E p 一m1m2(2007年)23. (16分)如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車(chē)，左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車(chē)的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點(diǎn) B與水平軌道BC相切，BC的長(zhǎng)度是圓弧半徑的10倍，整個(gè)軌道處于同一豎直平 面內(nèi)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊從 A點(diǎn)正上方某處無(wú)初速度下落，恰好落入小車(chē)圓弧軌道滑動(dòng)，然后沿水平軌道沿街至軌

6、道末端C處恰好沒(méi)有滑出。已知物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力是物塊重力的 9倍，小車(chē)的質(zhì)量是物塊的3倍，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時(shí)的能量損失。求(1)物塊開(kāi)始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍;BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)。P壯也一m,其開(kāi)始下落處的位置距 BC的豎直高度為h,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v,小車(chē)圓弧軌道半徑為R。由機(jī)械能守恒定律，有 mgh 1 mv2(2)設(shè)物塊與BC間的滑動(dòng)摩擦力的大小為F,物塊滑到C點(diǎn)時(shí)與小車(chē)的共同速度為v',物塊在小車(chē)上由B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中小車(chē)對(duì)地面的位移大小為 由滑動(dòng)摩擦定律，有F mg由動(dòng)量守恒定律，有 mv (m 3m)v對(duì)物塊

7、、小車(chē)分別應(yīng)用動(dòng)能定理，有So依題意，小車(chē)的質(zhì)量為3m, BC長(zhǎng)度為10R。1 F(10R s) mv 2212mv212Fs(3m)v02解得 0.3(2008 年)24. (18 分)光滑水平面上放著質(zhì)量，mA= 1kg的物塊A與質(zhì)量mB= 2kg的物塊B, A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接)，用手擋住B不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep= 49J。在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，如圖所示。放手后B向右運(yùn)動(dòng)，繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R= 0. 5m, B恰能到達(dá)最高點(diǎn) Q取g=

8、10m/svcmBg = mB,求(1)繩拉斷后瞬間 B的速度VB的大小;(2)繩拉斷過(guò)程繩對(duì) B的沖量I的大小;(3)繩拉斷過(guò)程繩對(duì)A所做的功 Wo24. (18 分)(1)設(shè)B在繩被拉斷后瞬間的速度為VB,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為VC,有(2)12mBvB = '代入數(shù)據(jù)得vB= 5m/s設(shè)彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí) IE 1Ep= mB vmBVC + 2mBgR2B的速度為V1,取水平向右為正方向，有2I= m B VB mB v1代入數(shù)據(jù)得I= 4N s,其大小為 4N s(3)設(shè)繩斷后A的速度為VA,取水平向右為正方向，有mB v1=mB vb+ mA vaW= 1 mAvA2代入數(shù)據(jù)

9、得W=8J（2009年）10.（16分）如圖所示，質(zhì)量 mi=0.3 kg的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，車(chē)長(zhǎng) L=15 m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2 kg 可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度vo=2 m/s從左端滑上小車(chē)，最后在車(chē)面上某處與小車(chē)保持相對(duì)靜止。物塊與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，取g=10 m/s2,求（1） 物塊在車(chē)面上滑行的時(shí)間t;（2） 要使物塊不從小車(chē)右端滑出，物塊滑上小車(chē)左端的速度v0不超過(guò)多少。答案：（1） 0.24s （2）5m/s【解析】本題考查摩擦拖動(dòng)類(lèi)的動(dòng)量和能量問(wèn)題。涉及動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定 理和功能關(guān)系這些物理規(guī)律的運(yùn)用。（3） 設(shè)物塊與小車(chē)的共同速度為v,以水平

10、向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m2Vom1m2 V設(shè)物塊與車(chē)面間的滑動(dòng)摩擦力為F,對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有其中解得代入數(shù)據(jù)得-Ft m2v m2VoFm2gm1V0m1m2 gt 0.24s（2）要使物塊恰好不從車(chē)廂滑出，須物塊到車(chē)面右端時(shí)與小車(chē)有共同的速度v',則m 2 Vom1m 2 V由功能關(guān)系有1 212m2Vo mi m2 vm2gL2 2代入數(shù)據(jù)解得=5m/s故要使物塊不從小車(chē)右端滑出，物塊滑上小車(chē)的速度Vo不能超過(guò)5m/s。（2010年）10. （16分）如圖所示，小球 A系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在。點(diǎn),O點(diǎn)到水平面的距離為ho物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面

11、上且位于 。點(diǎn)正下方，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直，小球由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短），反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為 士。小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,求物塊在水平面上滑16行的時(shí)間to10. （16分）設(shè)小球的質(zhì)量為 m,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊碰撞前的速度大小為必，取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)重力勢(shì)能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mgh2m%2得 V12gh設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為Vi,同理有mg一162一 mv12設(shè)碰后物塊的速度大小為 V2,取水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有mv1mv1 5mv2 d得V2物塊

12、在水平面上滑行所受摩擦力的大小F 5mg 設(shè)物塊在水平面上滑行的時(shí)間為t,根據(jù)動(dòng)量定理，有 Ft 0 5mv22gh得t4 g(2011年)10. (16分)如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R, MNtt/直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2R。重力加速度為g,忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求(1)粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t;(2)小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小。10. (16 分)(1)粘合后的兩球飛出軌后做平

13、拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體 運(yùn)動(dòng)，有1 22 gt解得t(2)設(shè)球A的質(zhì)量為ml碰撞前速度大小為2mv22一 mv22mgR設(shè)碰撞后粘合在一起的兩球速度大小為V2,V1把球A沖進(jìn)軌道最低點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為由動(dòng)量守恒定律知0,由機(jī)械能守恒定律知mv1 2mv2飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，有2R v2t綜合式得v 2 2gR(2012年)10、如圖所示，水平地面上固定有高為 h的平臺(tái)，臺(tái)面上固定有光滑坡道，坡道頂端局臺(tái)面高也為h,坡道底端與臺(tái)面相切。 小球A從坡道頂端由靜止開(kāi)始滑下， 到達(dá)水平光滑的臺(tái)面后與靜止在臺(tái)面上的小球 B發(fā)生碰 撞，并粘連在一起，共同沿臺(tái)面滑行并

14、從臺(tái)面邊緣飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半。兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為go求(1)小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度 Va(2) A、B兩球的質(zhì)量之比 ma：mbP A i10. (1)小球從坡道頂端滑至水平臺(tái)面的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得 mAgh 1mAvA解得VA, 2gh(2)設(shè)兩球碰后的共同速度為 v由動(dòng)量守恒定律得 mAvA (mA mb)v 1 c粘在一起的兩球飛出臺(tái)面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，在豎直方向上有h -1gt2在水平方向上有h vt 2聯(lián)立上述各式得 mA ： mB 1：3(2013年)10.(16分)質(zhì)量為 m=4kg的小物

15、塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=20m,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)戶0.2, g取10m/s2,求：(1)物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生位移 xi的大小；(2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間to【答案】(1)16m (2)2s【解析】(1)設(shè)物塊受到的滑到摩擦力為Ff,則Ff mg根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)物塊由 A到B整個(gè)過(guò)程，有Fx1 Ff x0代入數(shù)據(jù)，解得x1=16m(2)設(shè)撤去力F時(shí)物塊的速度為 v,此后物塊的加速度為 a,滑到的位移為x2,則x2=x x1由牛頓第二定律得Ffa m由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得2 一v 2ax2以物塊運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理，得Fft 0 mv代入數(shù)據(jù)，解得 t=2s(2014年)10.如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車(chē)小，可以忽略不計(jì)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊 B置于A的最右端,A,質(zhì)量mA=4kg,上表面光滑，小車(chē)與地面間的摩擦力極B的質(zhì)量mB=2kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車(chē)左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在 F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6s,二者的速度達(dá)到 vt=2m/s.求(1) A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度 a的大??；(2) A、B碰撞后瞬間的共同速度 v的大?。?3) A的上表